GS E&C utilise l'imprimante Stratasys F770 pour imprimer en 3D des maquettes architecturales de grande taille, ce qui permet de réduire le temps de production de ces maquettes de 30 à 40 %.
Fondée en 1969, GS E&C est l'une des cinq plus grandes entreprises de construction sud-coréennes. Elle est présente dans tous les secteurs du bâtiment — notamment l'architecture, le logement, le génie civil et les installations industrielles — et se classe régulièrement en tête de l'évaluation des capacités de construction réalisée par le ministère du Territoire, des Infrastructures et des Transports. Actuellement, grâce à la réalisation réussie de projets de grande envergure en Asie, au Moyen-Orient, en Europe et dans le monde entier, nous renforçons notre position en tant qu'entreprise mondiale spécialisée dans l'EPC (ingénierie, approvisionnement et construction).
La communication et la collaboration sont les facteurs les plus importants pour faire avancer les projets de construction. En effet, dans le secteur du bâtiment, les intervenants issus de différentes spécialités travaillent en étroite collaboration à chaque étape, de la conception à la construction.
Si les plans en 2D ont longtemps constitué le principal moyen de communication et de collaboration dans le secteur du bâtiment, la conception numérique en 3D s'est récemment imposée comme une excellente méthode pour examiner les détails en trois dimensions.
Cependant, cette méthode n’est pas parfaite à 100 %. Il est pratiquement impossible de détecter parfaitement les erreurs survenant lors des modifications de conception ou les interférences complexes au sein du bâtiment en utilisant uniquement un modèle 3D. À titre de mesure complémentaire, GS E&C crée des maquettes à l’échelle avant la construction afin d’identifier les conflits structurels ou les problèmes de construction qui peuvent facilement passer inaperçus dans un modèle 3D. Par exemple, les interférences survenant lors de la mise en place des coffrages à béton ou les moyens d’assurer une construction en toute sécurité peuvent être identifiés à un stade précoce grâce à ces maquettes et pris en compte dans la conception afin d’améliorer le processus.
À mesure que le besoin d’une revue préliminaire à l’aide de maquettes à l’échelle se faisait plus pressant et que les demandes de production augmentaient, le Future Technology Institute/BIMteam de GS E&C (ci-après « GS E&C ») a ressenti le besoin de faire évoluer son environnement d’impression 3D. Les petites imprimantes 3D utilisées auparavant s’avéraient inefficaces à plusieurs égards pour la production de grandes maquettes architecturales en raison de leur taille d’impression limitée. Par exemple, l’impression et l’assemblage d’une structure en plusieurs pièces étaient chronophages et exigeaient beaucoup de main-d’œuvre, ce qui entraînait des problèmes tels qu’une précision dimensionnelle et une qualité de surface réduites.
GS E&C a étudié la mise en place d’imprimantes 3D avec un objectif clair en tête. Le défi était simple : trouver une machine fiable offrant une grande capacité d’impression. GS E&C a pris en compte non seulement la qualité des impressions, mais aussi la stabilité opérationnelle à long terme, notamment la durée de fonctionnement de l’équipement, la maintenance et l’assistance technique. C’est ainsi qu’en janvier 2024, l’imprimante 3D industrielle F770 — qui dispose de l’enceinte de fabrication la plus grande parmi les systèmes FDM de Stratasys — a été mise en service.
Les caractéristiques techniques de la F770 correspondaient également parfaitement à l’usage prévu par GS E&C. Cette imprimante 3D est dotée d’une enceinte de fabrication entièrement fermée et chauffée qui minimise le gauchissement et la déformation de l’impression, et permet de garantir une qualité stable pour les tâches d’impression de grande envergure dont la réalisation peut prendre plusieurs jours. Les thermoplastiques tels que l’ABS-M30 et l’ASA, qui sont des matériaux durables, se sont révélés idéaux pour l’impression de maquettes architecturales. De plus, GS E&C a optimisé son processus de production de maquettes grâce à un flux de travail productif utilisant le logiciel GrabCAD Print, qui facilite l’impression 3D de modèles 3D.
Depuis la mise en service de la Stratasys F770, GS E&C a constaté des avantages significatifs dans plusieurs domaines. Tout d’abord, la productivité de la collaboration lors des revues de conception des projets s’est considérablement améliorée.
Un exemple frappant est celui d’un projet de gratte-ciel à usage mixte en cours de construction au cœur de la ville. Ce projet se heurtait à trois difficultés majeures. Premièrement, il comporte 8 niveaux en sous-sol et 37 niveaux en surface ; deuxièmement, le chantier est situé dans une zone urbaine exiguë ; et enfin, il fallait y appliquer la méthode de construction « top-down ». Il était donc difficile d’examiner les séquences de construction complexes, les plans de circulation des véhicules, les emplacements de stockage des matériaux, etc., en utilisant uniquement un modèle 3D.
GS E&C a réalisé, à l’aide de la F770, une maquette à échelle réduite de la structure, du sous-sol jusqu’au huitième étage en surface. Nous avons également imprimé des maquettes de camions-bennes, de camions-pompes à béton et de grues à tour, afin de simuler les itinéraires de circulation des véhicules et les plans de mise en place des matériaux en conditions réelles. Cela a permis au chantier, au siège social et aux sous-traitants de comprendre intuitivement et de partager des informations complexes — telles que l’ordre de pose de l’acier par étage ou le calendrier de démantèlement des murs de soutènement —, qui sont essentielles à la construction « top-down ». En conséquence, le nombre de modifications de conception a été réduit et le risque de conflits de processus a été atténué de manière proactive.
Par ailleurs, XiGEIST, la filiale spécialisée dans les maisons modulaires en bois, utilise également activement des maquettes à l’échelle pour communiquer avec ses clients. Au-delà de la simple présentation de l’extérieur, XiGEIST propose des maquettes sur mesure qui permettent aux clients d’examiner directement l’agencement intérieur d’une maison et de planifier l’emplacement du mobilier. De plus, GS E&C imprime des prototypes de technologies développées par le Future Technology Institute à l’aide de la F770. Par exemple, des prototypes ont été imprimés pour des expériences de végétalisation des toitures et d’éclairage intérieur afin de démontrer leurs performances.
GS E&C propose une nouvelle approche de l'utilisation des maquettes à petite échelle dans le secteur de la construction grâce à la Technologie d'impression 3D. GS E&C a démontré l'efficacité de revues de conception plus approfondies, d'une communication renforcée entre les parties prenantes et d'autres avantages dans le cadre de projets concrets, réussissant ainsi à réduire les risques liés aux projets en simplifiant la communication. En conséquence, les maquettes architecturales créées avec la F770 sont désormais utilisées tout au long du processus — de la conception à la construction en passant par les présentations aux clients — et deviennent un outil essentiel pour renforcer l’avantage concurrentiel de GS E&C. Actuellement, cette technologie est principalement exploitée par l’équipe BIM de l’Institut des technologies du futur, et il est prévu d’étendre l’application d’impression 3D à d’autres divisions à l’avenir, grâce à un nombre croissant de cas de réussite.
